塑料成型工艺6二次成型55页PPT

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2.负责检查督促每项工作的开展和接 口的落 实，有 权拒绝 不符合 安全操 作的施 工任务 ，除及 时制止 外，有 责任向 项目经 理汇报 ；
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3.参与对分包方评价，制订与分包的 安全、 治安、 消防和 环境卫 生等协 议书， 并对分 包合同 、协议 的履行 实施全 过程控 制，并 做好记 录；
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4. 各参数之间的关系：
• 成型工艺参数之间是相互联系、相互影 响的。在处理实际问题时，甚至是矛盾的， 掌握之间的联系及变化关系，在解决一些 矛盾性问题时比较易抓住平衡点。
pressure 实际的射出压力曲线
各参数之间的关系 切换点
保压 压力
time
三、塑料材料：
1. 塑料高分子的分子结构 ⑴ 主要是CH化合物，以分子链的形式存在，
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7.施工中确因作业需要拆除各类防护 设施的 ，应由 作业班 组向项 目副经 理提出 申报， 经采取 有效的 安全补 救措施 后方能 拆除； 作业完 毕后， 项目副 经理应 督促有 关人员 及时做 好复原 工作， 经重新 验收后 方可使 用。
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8.当土建结构施工完成后转入装饰或 安装施 工时， 必须对 临边、 洞口、 管弄井 和电梯 井等安 全防护 设施重 新进行 验收， 确认合 格后， 方能投 入使用 。如装 饰或安 装作业 交付其 它施工 单位时 ，双方 应履行 交接手 续，做 到职责 明确。
2. 中空吹塑成型（含吹膜） 主要产品：农工业用薄膜、各种马夹袋、中空容器。
3. 挤出成型及拉丝造粒 主要产品：塑料染色造粒、建材（下水管道PVC管、塑钢扣
板、线槽） 4. 压铸成型：材料计量后进入模型中加热熔融后，再公母模
合并压铸成形。 主要产品：各种塑料碗、盘、勺。

t 3
加工温度＞Tf(m），粘流态，不 可逆粘流形变为主，制品稳定 性高。 Tg＜加工温度 ＜ Tf(m），高弹 态，弹性形变增加，为主，可 逆形变。 增加作用力或作用时间，则粘 性形变迅速增加，实质是高弹 态下大分子的强制性流动。
•聚合物的粘弹性总形变 =普弹形变 + 推迟高弹形变 + 粘性形变
Tg比室温高得多的聚合 物，在Tg~Tf间，受热软化， 受外力时产生形变，此时普 弹形变很小，可忽略；因粘 性很大，粘性形变可忽略； 由此，形变主要是高弹形变， 由于大分子链段形变和位移 的贡献，具有可逆性。
二次成型过程中， 聚合物的形变主 要是高弹形变。
高弹形变——松弛过程
受外力，聚合物产生形变，保持在t=t1时，形变近似r∞ 若时间t1时，除去外力，则经过一段时间，形变回复，可 逆性，曲线b，温度>Tg。 若形变至r∞后，快速冷却，则形变冻结在r∞，形状固定, 曲线c。温度=室温<<Tg
6.2.1 注射吹塑

注射吹塑是用注射成型法先将塑料制成有底型坯， 再把型坯移入吹塑模内进行吹塑成型。
一、无拉伸注坯吹塑

生产批量大的小型精制 容器和广口容器
通过注射成型，在芯棒上形成型坯，（棒一端可通气， 另一端有微孔）。然后将热型坯置于吹塑模具内，吹入压缩 空气，型坯胀大,脱离芯棒，贴于模壁上成型和冷却。
6.1 二次成型原理
一、聚合物的物理状态


聚合物在不同温度下分别表现为玻璃态(或结晶态)、高弹态和粘流态。 非晶型在Tg以上呈类橡胶状，显示出橡胶高弹性，在Tf以上呈粘性液体 状；部分结晶型在Tg以下呈硬性结晶状，在Tg以上呈韧性结晶状，在接 近Tm转变为具有高弹性的类橡胶状，高于Tm则呈粘性液体状。 在TgTf(m)间，聚合物既表现液体性质又显示固体性质。塑料的二次成 型加工在类橡胶态下进行，在成型过程中既具有粘性又具有弹性，在类 橡胶态下，聚合物模量要比玻璃态下时低，形变值大，但由于有弹性性 质，聚合物仍具有抵抗形变和恢复形变的能力，要产生不可逆形变必须 有较大外力作用。

优点是成型压力较低，对模具要求低，工 艺较简单，生产率高，设备投资少，能制造面 积较大的制品。
缺点是原料须经过一次成型，故成本较高， 制品的后加工较多。
一、热成型的基本方法
1.差压成型
产生压差有两种方法 真空成型 压力成型
工艺过程：
特点：①制品结构鲜明，与模具面贴合一 面的光洁度较高； ② 与模具面贴合时间愈后 的部位，其厚度愈小；③模具结构简单，通常 只有阴模。
将片材加热到成型温度所需时间，约占整 个成型周朗的50％～80％。片材加热时间主要 决定于材料的品种和片材厚度，片材比热容和 导热系数。
2.成型速度
拉伸速度的大小与片材成型时的温度有密 切关系，温度低，片材变形能力小，应慢速拉 伸，若要采用高的拉伸速度，就必须提高拉伸 时的温度。由于成型时片材仍会散热降温，所 以薄型片材的拉伸速度一般应大于厚型的。
3.吹胀比
是制品尺寸和型坯尺寸之比，亦即型坯吹 胀的倍数。吹胀比↑节约材料，但壁厚↓， 吹胀成型困难，强度和刚度↓ 。一般吹胀比 为2～4倍。
4.模温和冷却时间
根据塑料的种类来确定，Tg或Tf高者，允 许采用较高的模温。模温过低过早冷却，吹 胀困难，制品的轮廓和花纹会变得很不清晰。 模温过高冷却时间长，生产周期增加，脱模 易变形。
3.成型压力
在成型温度下，只有当压力在材料中引起 的应力大于材料在该温度时的弹性模量时，才 能使材料产生形变。成型压力随聚合物品种、 片材厚度和成型温度而变化。
第四节 拉幅薄膜成型
含义：将挤出成型所得的厚度为1～3 mm的 厚片或管坯，重新加热到材料的高弹态下进行大 幅度拉伸而形成的薄膜。
拉幅薄膜的生产可以将挤出和拉幅两个过程 直接联系起来进行连续成型，也可以把分为两个 独立的过程来进行。

(3).原因: ①入口效应 熔体从较大储器到较小模口时流速提高,压降突然增大,产生沿流动方向的纵向速度梯度,在纵向速度梯度拉伸下,分子链沿流动方向伸展开,产生高弹形变.(若流体在口模中停留时间足够长,在入口区由于拉伸流动产生的高弹形变会全部松弛掉,否则,来不及完全松弛的形变被带出口模再松弛膨大) ②剪切流动 流体流动,高分子构象发生变化,分子从未受剪切时的自由卷曲状态变为沿剪切方向伸展开状态的同时储存了高弹形变,被带出口模后松弛,表现为Braus效应
重点: 线性非结晶型聚合物(无定形聚合物)的力学状态
3. 聚集态与加工性的关系 ① T<Tg 玻璃态 适于机械加工,如车削,锉削,制孔,切螺纹等.加工使用的最低温度是脆化温度Tb. ② Tg<T<Tf 高弹态 可进行较大变形的成型加工,如压延,中空吹塑,热成型等.但此形变是可恢复的.
③ T>Tf 粘流态 (Tf为粘流温度)可进行变形大,形状复杂的成型如注射,挤出等.此时的力学特点是,整个分子链的运动变为可能,在外力作用下,可发生不可逆的粘流持续形变. ④ T>Td(降解温度),制品外观质量和力学性能下降.
3.粘性和弹性形变
聚合物熔体在受有应力时，存在粘性和弹性两种形变 (1)特点：粘性变形没有回复的可能，但弹性变 形可以回复。 (2)松弛过程：弹性变形的发展和恢复过程 松弛时间：聚合物熔体受应力作用时表观粘度对弹性模量的比值 (3)变形大小的量度：无论受剪应力还是拉伸应力作用 变形经历时间>松弛时间，不可回复的粘性变形为主 变形经历时间<松弛时间，可恢复的弹性形变为主 例如锥形流到中既存在剪切形变也有拉伸形变，但流道越长，拉伸弹性变形的贡献越小，在截面不变的流道中不存在拉伸变形
特点：只有当剪应力高到屈服应力值时才发生塑性流动，且 与 呈线性关系 流动方程： 式中 为刚度系数，等于流动曲线的斜率。 当剪应力小于屈服应力时为固体，一旦大于该值立刻呈现流动行为，原因是流体静止时形成了凝胶结构，外力增大受到破坏开始流动。如牙膏、油漆、润滑脂、泥浆等都属于或接近宾哈流体

5、着色剂 定义：能使塑件具有各种颜色的物质。 分类： 无机颜料 有机颜料 有机着色剂 染 料
一般来说，理想的着色剂应色彩鲜艳，着色力大；有 良好的分散性；具有良好的热稳定性，不变色、不分
解，能长期耐热；良好的光稳定性、耐溶剂性、化学
稳定性；不影响塑料的加工性能和使用性能；价格便
宜。
指标
无机颜料
车座、门把手、方向盘、仪表板等。
• 4、电气工业：电线、电缆、绝缘体、家用电器、 计算机及各种通讯设备等。 • 5、化学工业：塑料耐腐蚀性使塑料化工设备方面 得以广泛应用，如制作塔器、贮槽、贮罐、反应器 、电镀电解槽、热交换器、烟囱、管道、阀门、泵
、衬里等。
• 6、仪器仪表：制造各种部件。
• 7、建筑工业：给水管系统，排水管系统，雨水管、槽 系统，电气护套管系统，热收缩管系统，塑料门窗系统 ，板材，壁纸，地板卷材，地板毡，披叠板系统，平托 盘，发泡与实芯硬PVC多种异型材，防水材料，堵水材 料，装饰装修材料，建筑涂料，外加剂，粘接剂，卫生 洁具，家具等等。 • 8、航空工业：飞机用各种增强塑料作结构和覆面材料 ，常规武器中各种零部件。 • 9、国防和尖端工业：各种烧蚀材料、耐腐材料、增强 材料等。
不足之处：耐热性比金属等材料差； 容易受温度变化而影响尺寸的稳定性； 易发生蠕变现象； 易发生老化。
二、塑料的用途
1、农业、渔业： 塑料在农业方面常用的材料有 薄膜、管道、片板、绳索和编织袋等。塑料温室， 农作物、肥料和药物等的包装,农田水利工程多选 用塑料管，农舍建筑、畜牧保护、农业机械及器 具、鱼网、
4、润滑剂 定义：以改进高聚物的流动性、减少摩擦、降低界 面黏附力为目的而在树脂中使用的一种添加剂。 分类：润滑剂分为外润滑剂和内润滑剂两种。 作用：同一种润滑剂在不同的聚合物或不同的加工 条件下会表现出不同的润滑作用，多数润滑剂兼有 内、外润滑剂的双重功能。

塑料的分类
根据不同的特性，塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两 大类。
塑料的特性与应用
塑料的特性
塑料具有质轻、耐腐蚀、绝缘、美观等特性，广泛应用于各个领域。
塑料的应用
塑料被广泛应用于建筑、电子、汽车、医疗、包装等领域。
塑料的生产过程
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合成树脂的生产
合成树脂是塑料的主要原料，可以通过聚合或 缩聚反应制得。
2. 产品拓展：通过开 发新型的吹塑制品， 拓展了产品应用领域 和市场空间。
3. 降本增效：通过优 化生产流程和管理模 式，降低了生产成本 ，提高了经济效益。
THANKS
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塑料成型设备
注射成型设备
注塑机
用于生产各种塑料制品，包括 小型零件到大型部件。
注胚机
用于生产小型塑料制品，如化 妆品瓶盖、按钮等。
压注成型机
用于生产热固性塑料制品，如 电子元件和汽车零部件。
挤出成型设备
01
02
03
单螺杆挤出机
是最常用的挤出设备，适 用于各种塑料制品的生产 。
双螺杆挤出机
主要用于生产高精度、高 质量的塑料制品，如管材 、板材等。
安全检查与监督
定期进行安全检查和监督，及时发现和消除安全 隐患，防止安全事故的发生。
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案例分析与应用
案例一：某塑料制品公司的注射成型工艺优化
总结词：通过技术升 级和设备更新，优化 了注射成型工艺，提 高了生产效率和产品 质量。
详细描述
1. 技术升级：采用新 型的注射成型机，能 够实现高精度、高质 量的塑料制品生产。
添加剂的添加
在合成树脂中加入各种添加剂，以改善塑料的 性能。
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塑料成型

广泛成型口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童 玩具等。常用塑料为PE、PVC、PP、PS，少部 分用PA、cellular、PC等等
成型工艺
两种工艺： 注射-吹塑 挤出-吹塑
制品飞边少、口部不需 要休整、制品尺寸和壁 厚精度高，加工过程省 去切断操作；但型坯需 要重新加热，增大了热 消耗，使生产受到一定 限制
挤出法生产效率高， 型坯温度均匀，熔接缝 少，吹塑制品强度较高， 设备简单，投资少，对 中空容器的形状、大小 和壁厚允许范围较大， 适用性广，工业应用较 多。 注射法制品飞边少、 口部不需要休整、制品 尺寸和壁厚精度高，加 工过程省去切断操作； 但型坯需要重新加热， 增大了热消耗，使生产 受到一定限制。
三、 热成型
差压成型
热成型方法
覆盖成型
其他热成型（柱塞辅助成型、推 气成型）
四、拉幅薄膜成型
（一）平膜法逐步拉伸薄膜成型 （二）管膜法拉幅薄膜
二次成型温度

成型温度以最易产生形变且伸长率最大的 温度为宜。无定形热塑性聚合物的最易成 型温度与其Tg（与频率有关）相当。
冻结温度决定了实际的有效形变(残余形 变）。一般以处于材料的Tg以下最好。

二、 中空吹塑成型
1.定义
将挤出或注射成型的塑料管坯（型坯）趁热于 半熔融的类橡胶态时，置于各种形状的模具中， 并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使其紧 贴于模腔壁上成型，经冷却脱模后即得中空制品。
第七章
塑料的二次成型
一、 二次成型原理
1.定义 在一定条件下将片、板、棒等塑料型材通过再次加工成 型为制品的方法，称为二次成型法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中空吹塑 一次成型 二次成型 塑性形变 推迟形变 热成型
取向薄膜拉伸

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２．管状材料的热成型
是对挤出管材经加热加压制成各种用途的管件制品，此法适用于 所有热塑性塑料管材。
1)管材的弯曲 管材的弯曲成型有以下方法： ①在管内灌入黄砂，两端封闭后，放进烘箱，加热变软后将管材
放在角形木模上，进行弯曲成型，冷却定型后倒出黄砂，得到制品。 ②把外径稍小于塑料管内径的金属软管放进待弯曲的塑料管内，
图3-11 对模成型示意图
图3-10 真空回吸成型示意图 a)阳模下降 b)微抽真空 c)反抽真空
1－压机柱塞 2－阴模 ３－加热器 4－塑料片材 5－夹持架 6 －阳模 7－制品
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6)双片热成型
双片热成型常用来生产中空制品， 成型时，将两片已经加热达到规定温 度的塑料片材放在半合模具的模框上 夹紧，然后将吹针插入两片材之间， 通过吹针将压缩空气送入两片材间的 中空区。其生产流程如图3-12所示。 在送入压缩空气的同时，打开设在两 半合模上的抽气阀门进行抽空， 使片材贴于两半合模的内腔，经冷却、 脱模和修整后成为中空制品。
多层共挤出吹塑是选用两 台以上的挤出机，将同种或异种 塑料在不同的挤出机内熔融塑化 后，在机头内复合、挤出、形成 多层同心的复合型坯，经吹塑制 造中空容器的技术。多层共挤出 吹塑中空容器技术和设备的开发， 使选择最佳材料(层)组合方案和 制造理想性能的容器得以实现。
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四、塑料的热成型
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２．挤出吹塑
型坯是用挤出机经管机头挤出制取，所用成型设备比较简单而且 生产效率较高，这种吹塑技术所得制品在吹塑制品的总产量中，目前占 有绝对优势。挤出的型坯虽然也可先经过拉伸再吹胀而制得有双轴取向 的中空制品，但其成型过程远比注坯拉伸吹塑过程复杂，故生产上较少 采用挤坯拉伸吹塑技术。

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第二节 中空吹塑成型
中空吹塑成型
挤塑/注塑
类橡胶状
管坯/型坯
模具
中空制件
常用塑料
• 聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚压丙力烯气体PP、聚苯乙烯 PS、聚酰胺、纤维素、聚碳酸酯PC等
工艺分类
• 挤出-吹塑 • 注射-吹塑 • 双向拉伸-吹塑
PPT课件
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第二节 中空吹塑成型
吹塑工艺
挤出-吹塑
第五节 冷成型
冷成型
源于金属加工方法，塑料在常温下（或Tg以下，玻璃 态）成型
特点：
• 优点：无高温降解的危险；取向迅速；生产程序
大简，周期大减；成本降低；可加工非常高
分
子量聚合物；无流动缺陷；
• 缺点：制品尺寸形状和精密度差；分子取向明 显，强度 各向异性。
工艺：
• 锻造、橡皮垫成型、液压成型、冲压成型、滚轧成型
拉幅薄膜成型影响因素
拉伸速度与拉伸倍数一定，拉伸温度（稍高于Tg）越低， 取向度越高； 在拉伸温度与拉伸速度一定，拉伸倍数越大，取向度越 高； 冷却速度越快，有效取向度越高； 拉伸温度与拉伸倍数一定，拉伸速度越大取向度越大； 拉伸温度升高，拉伸速度会加快，有效冷却时有效取向 度提高。
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高分子材料成型 加工原理
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课程说明
课程名称 教材 课程性质 学时数 考核方式
高分子材料及成型加工原理 《高分子材料成型加工原理》
王贵恒 主编 化学工业出版社
材料成型专业的专业基础课程
48 h
平时成绩＋期末作业
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主要内容
绪论 第一篇 第二篇 第三篇 第四篇 第五篇

24.04.2021
问题 基本内容 重点难点 树脂和塑料 塑料的成分 塑料的分类 塑料的特性 常用塑料的性能 思考与练习
1．温度及冷却速度 Ø 结晶有一个热历程，就必然与温度有关。 Ø 温度是聚合物结晶过程中最敏感性因素，相
差1℃则结晶速度可相差很多倍。 Ø 冷却速度决定于模温与熔体温度的温差，冷
却速度快，结晶时间缩短，结晶度低。
热塑性塑料 —— 指在特定温度范围内能反复 加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线 型或支链型结构。(变化过程可逆)
热固性塑料 —— 在受热或其它条件下能固化
成不熔不溶性物质的塑料 ，其分子结构最终为
体型结构。（变化过程不可逆）
第二章 塑料及模塑成型工艺
三、塑料的分类
24.04.2021
问题 基本内容 重点难点 树脂和塑料 塑料的成分 塑料的分类 塑料的特性 常用塑料的性能 思考与练习
元，如聚乙烯的结构单元是－CH2—
第二章 塑料及模塑成型工艺
24.04.2021
问题 基本内容 重点难点 树脂和塑料 塑料的成分 塑料的分类 塑料的特性 常用塑料的性能 思考与练习
4．树脂的结构及其特点
高聚物分子结构的特点：
长链分子 分子长链具有柔性 高分子链间一旦有交联结构存在将不溶不熔 高聚物存在晶态和非晶态两种 具有取向性
2．按塑料的用途分：
通用塑料 —— 一般指产量大、用途广、成型性好、价廉
的塑料。
工程塑料 —— 一般指能承受一定的外力作用，并有良好
的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良 性能，可以作为工程结构件的塑料。
特种塑料 —— 一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等）
应用于特殊要求的塑料。